二力平衡的两个条件

- 1 - 简述二力平衡条件

二力平衡条件，又称“等大反作用力原理”、“大小相等、方向相反”，是物体的受力情况处于静止或匀速直线运动状态时，平衡力和合外力必须满足的一个重要条件。其含义是：两个互相作用的物体，如果不受到力的作用，即可保持静止或做匀速直线运动状态。此时，它们各自所受的力彼此平衡。

二力平衡条件：在作用力与反作用力的作用下，物体静止或匀速直线运动状态，如果这种静止或匀速直线运动状态没有任何变化，则这两个力就彼此平衡。若有了变化，这两个力不再平衡，但这两个力的作用效果之和等于零，合力为零，这种静止或匀速直线运动状态仍然保持不变。

如果二力不能平衡，物体就会偏离平衡位置而倾倒，严格地说，也是不能达到平衡状态的。为了研究二力不平衡的后果，人们引入了合外力这一概念，它是指作用在物体上除重力以外的力。在研究重力和弹力的关系时，人们注意到：重力的作用点是位于物体的重心上，所以弹力总是指向地心，与物体重心垂直；物体受到的重力与其重心到支持面的距离之比为1： 9；物体只受到重力的作用时，物体就处于平衡状态。当重力和弹力的大小和方向都发生改变时，这两个力就不再平衡，我们把这样的现象叫做物体的受力状态改变。

弹簧秤实验是最基本的实验方法之一。人们总结出这样的经验：弹簧秤平衡时，把弹簧秤的钩码挂在弹簧秤的中间位置。这时，弹簧秤中的小锤子始终指向静止的物体（或静止的钩码）。如果没有弹簧 - 2 - 秤平衡的情况，物体就会自动停下来。因此，要使物体保持平衡，就必须使弹簧秤的小锤子指向物体，这样就完成了物体的受力状态的改变。如果物体已经失去平衡，你可以使物体尽量接近平衡。你可以在吊着的绳子末端缠绕上适当的重物，并将其挂在物体的重心附近，从而对物体施加一个水平向上的力，增加重物对重心的压力。同样，你还可以使用橡皮筋等细长的物体来增加对重心的压力。当你把一些物体放在地面上，用橡皮筋或钢丝绷紧时，它们就会自动停止摆动。这表明，你需要的是额外的阻力，这可以使物体重新获得平衡。

二力平衡

知识点1、二力平衡的条件

（1）平衡状态：我们把物体处于静止或匀速直线运动的状态叫做物体处于平衡状态。

（2）力的平衡：①力的平衡：物体受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡。②二力平衡：当物体受到两个力的作用时，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力相互平衡，简称二力平衡。

（3）实验探究：二力平衡的条件

提出问题：二力平衡时它们的大小、方向、作用点应该有什么关系？

猜想与假设：物体在两个力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，因此二力平衡时，这两个力应该大小相等，方向相反，作用在同一物体。

设计实验：

如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，向挂在小车两端的托盘里加砝码，探究小车在什么条件下会保持静止。

注意：物体的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态。由于实验时匀速直线运动状态不好控制，故我们采取当小车处于静止状态来研究二力平衡的条件。

实验器材：小车、线、定滑轮两个、等质量托盘两个、砝码若干。

①如图所示将小车放在光滑的水平桌面上，安装好实验装置。

②在两边的托盘里分别放上这两不相等的砝码，观察小车的运动情况。

③在两边的托盘里放上质量相等的砝码，观察小车的运动情况。

④保持两边托盘里的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动情况。

⑤将连接小车右侧托盘的细线挂于小车左侧挂钩处，使F1、F2同时向左，观察小车的运动情况。

设计实验记录表格并将实验中观察到的现象及测得的数据填入下表。

序号 小车在水平方向所受二力的情况 小车运动状态

是否改变 大小 方向 是否作用在同一直线

1 不相等 相反 是 改变

2 相等 相反 是 不改变

3 相等 相反 否 改变

4 相等 相同 是 改变

分析与论证：

①比较表中1、2可知，要使小车运动状态不变，保持静止，必须使两托盘中砝码的质量相等，说明二力平衡的条件：两个力的大小相等。②比较表中2、3可知，当把小车扭转一个角度，使拉力F1和F2不在同一直线上时，小车运动状态发生了改变。而小车重新恢复到原来静止状态时，F1、F2在同一直线上，说明二力平衡的条件是：两个力作用在同一直线上。③比较表中2、4可知，当F1、F2均向左拉，即方向相同时，小车的运动状态改变，说明二力平衡的条件：两个力方向相反。

第8节 二力平衡的条件

一、选择题

1、放在水平桌面上的静止不动的墨水瓶，它受到的一对平衡力是 （ ）

A. 墨水瓶受到的重力和它对桌面的压力

B. 墨水瓶对桌面的压力和桌面对它的支持力

C. 地球对墨水瓶的吸引力和墨水瓶对地球的吸引力

D. 墨水瓶受到的重力和桌面对墨水瓶的支持力

2.物体在二平衡力的作用下做匀速直线运动，若其中一力突然消失，则 （ ）

A．物体立即停止运动 B．物体仍做匀速直线运动

C．物体运动状态一定改变 D．以上说法均不对

3．起重机钢索吊着2.5吨重的货物，下列几种情况中，钢索受到的拉力（不计空气的阻力）

A. 货物匀速上升时最大 B. 货物匀速下降时最大

C. 货物停在空中时最大 D. 一样大

4．假设一切物体间的摩擦力突然消失，下列哪些现象是不可能发生的 ( )

A．我们将无法走路，脚与地面间要打滑

B．我们将无法写字，因为笔会从手中滑下来

C．传送带将可以更快速地传递货物

D．沿铁轨方向的微风能吹动火车

5．下列各项措施能增大摩擦力的是 ( )

A．在接触面上加润滑油 B．机器内部转动部分加滚动轴承

C．皮带转动装置中的皮带要拉紧 D．行李包的底部装四个轮子

6．自行车刹车时，手捏闸越紧，车轮受到的摩擦力越大，这是因为 ( )

A．它增大了接触面的粗糙程度 B．变滚动摩擦为滑动摩擦

C．增大了车轮与闸皮间的接触面积 D．增大了压力

7．如下图所示的各种情况中，两个力能平衡的是 ( )

8．科学课本放在水平桌面上，下列各对力中属于平衡力的是 （ ）

1 二力平衡的条件

一、知识回顾

１、如果物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们就说物体处于平衡状态。

２、二力平衡：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两力就彼此平衡。

二、习题训练

1．一个物体受到两个力的作用，这两力的三要素完全相同，这两个力（ ）

Ａ．肯定是平衡力 Ｂ．肯定不是平衡力

Ｃ．一定是重力和支持力 Ｄ．一定是拉力和摩擦力

2．如图所示。水平地面上静置着Ａ、Ｂ两物体，下列说法正确的是（ ）

Ａ．Ｂ物体对Ａ物体的支持力与Ａ物体对Ｂ物体的压力是一对平衡力

Ｂ．Ａ物体受到的重力与Ａ物体受到Ｂ物体的支持力是一对相互作用的力。

Ｃ．Ｂ物体对水平地面的压力与水平地面对Ｂ物体的支持力是一对相互作用的力。

Ｄ．Ｂ物体受到的重力与水平地面对Ｂ物体的支持力是一对平衡力

3．一木块放在水平地面上，下列叙述中哪一对力是平衡力（ ）

A．木块所受的重力和木块对地面的压力

B．木块所受的重力和地面对木块的支持力

C．木块对地面的压力和地面对木块的支持力

D．以上说法都不对

4． 如图所示的各物体中，所受的两个力是彼此平衡的有（ ）

5、一个杯子放在水平桌面上，处于静止，下列各对力中属于平衡力的是（ ）

Ａ．杯子受到的重力和杯子对桌面的压力 Ｂ．杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力。

Ｃ．杯子对桌面的压力和桌子受到的重力 Ｄ．杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力。

6、一根电线下吊一盏灯，灯静止时，下列各对力中属于二力平衡的是（ ）

Ａ．电线对电灯的拉力和电灯对电线的拉力。 Ｂ．灯受的重力和灯对电线的拉力

Ｃ．电线对电灯的拉力和电灯的重力 Ｄ．电线对电灯的拉力和电灯对地球的吸引力。

7、某人用力Ｆ把重力Ｇ的木块紧紧压在天花板上，天花板受到的压力为2Ｎ，以下说法中正确的是（ ）

Ａ．木块的重力与人对木块的压力是一对平衡力